Environnements informatiques pour l'apprentissage humain (Traité IC2, série Cognition et traitement de l'information)

Jean-Marc Labat, Monique Grandbastien

Description

Au moment où les dispositifs d'éducation et de formation sont en voie d'être profondément bouleversés par les sciences et technologies de l'information et de la communication, ce livre propose un ensemble de connaissances relatives aux Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Elles ont vocation à servir de fondement aux travaux de recherche et développement du domaine ainsi que de référence à la réflexion des décideurs. Il est organisé en trois parties : Principes et modèles fondateurs est consacré aux modèles issus des sciences humaines et sociales (théories pédagogiques et didactique) ainsi qu'aux modèles informatiques (modèles des scénarios pédagogiques, de l'apprenant, de la gestion de l'interaction). Vers une ingénierie pour les EIAH présente les méthodes et outils qui permettent de produire des systèmes opérationnels à un coût acceptable. Exemples de systèmes et de familles de systèmes présente des recherches plus finalisées et décrit quelques systèmes français opérationnels et largement diffusés.

Introduction -M. GRANDBASTIEN, J.-M. LABAT. Principes et modèles fondateurs. Chapitre 1. Apprentissage : référents théoriques pour les EIAH -E. DE VRIES, J. BAILLE. Chapitre 2. Les EIAH à la lumière de la didactique -V. LUENGO, L. VADCARD, N. BALACHEFF. Chapitre 3. Contrôle de l'activité de l'apprenant : suivi, guidage pédagogique et scénarios d'apprentissage -J.-M. LABAT, J.-Ph. PERNIN, V. GUERAUD. Chapitre 4. Représentation des connaissances de l'apprenant -M. HIBOU, D. PY. Chapitre 5. Gestion de l'interaction et modèles de dialogues -M. BAKER, A. BRONNER, J. LEHUEN, M. QUIGNARD. Vers une ingénierie pour les EIAH. Chapitre 6. Introduction à l'ingénierie des EIAH -P. TCHOUNIKINE. Chapitre 7. Une ingénierie des EIAH fondée sur des ontologies -C. DESMOULINS, M. GRANDBASTIEN. Chapitre 8. Infrastructure des environnements informatiques pour l'apprentissage distribué -A DERYCKE, F. HOOGSTOEL, Y. PETER, Th. VANTROYS. Chapitre 9. Normes et standards pour la conception, la production et l'exploitation des EIAH -J.-Ph. PERNIN. Chapitre 10. Interfaces en EIAH -E. DELOZANNE. Chapitre 11. Réalité virtuelle et apprentissage -D. MELLET-d'HUART, G. MICHEL. Chapitre 12. Usages en milieu scolaire : caractérisation, observation et évaluation -E. BRUILLARD, G.-L. BARON. Exemples de systèmes et de familles de systèmes. Chapitre 13. Les simulations pour la formation -M. JOAB, V. GUERAUD, O. AUZENDE. Chapitre 14. Micromondes et robotique pédagogique -P. LEROUX. Chapitre 15. Aplusix, un EIAH de l'algèbre -D. BOUHINEAU, J.-F. NICAUD. Chapitre 16. Genèse et développement de Cabri-géomètre, environnement de géométrie dynamique -C. LABORDE, J.-M. LABORDE. Index. Liste des sigles relevant du domaine des EIAH.

Sujets

• Sciences & Techniques
• Informatique
• Techniques
• Sciences de l'éducation
• Ordinateur
• Sciences de l'éducation
• Technique
• Sciences cognitives
• Intelligence artificielle

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 10 avril 2006
• Nombre de lectures: 276
• EAN13: 9782746237643
• Licence : Tous droits réservés
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 17 Mo

Extrait

Environnements informatiques
pour l’apprentissage humain© LAVOISIER, 2006
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris
www.hermes-science.com
www.lavoisier.fr
ISBN 2-7462-1171-8
Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une
part, que les "copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non
destinées à une utilisation collective" et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations
dans un but d'exemple et d'illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou
partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est
illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce
soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du
Code de la propriété intellectuelle.
Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins
d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs.
Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, March 2006.Environnements informatiques
pour l’apprentissage humain
sous la direction de
Monique Grandbastien
Jean-Marc LabatIl a été tiré de cet ouvrage
45 exemplaires hors commerce réservés
aux membres du comité scientifique,
aux auteurs et à l’éditeur
numérotés de 1 à 45Environnements informatiques pour l’apprentissage humain
sous la direction de Monique Grandbastien et Jean-Marc Labat
fait partie de la série COGNITION ET TRAITEMENT DE L’INFORMATION
dirigée par Jean-Marie Pierrel
TRAITÉ IC2 INFORMATION – COMMANDE – COMMUNICATION
sous la direction scientifique de Bernard Dubuisson
Le traité Information, Commande, Communication répond au besoin
de disposer d'un ensemble complet des connaissances et méthodes
nécessaires à la maîtrise des systèmes technologiques.
Conçu volontairement dans un esprit d'échange disciplinaire, le traité IC2
est l'état de l'art dans les domaines suivants retenus par le comité
scientifique :
Réseaux et télécoms
Traitement du signal et de l'image
Informatique et systèmes d'information
Systèmes automatisés et productique
Management et gestion des STICS
Cognition et traitement de l’information
Chaque ouvrage présente aussi bien les aspects fondamentaux
qu'expérimentaux. Une classification des différents articles contenus
dans chacun, une bibliographie et un index détaillé orientent le lecteur
vers ses points d'intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi d'un guide pour
ses réflexions ou pour ses choix.
Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont
été choisis pour leur pertinence dans l'avancée des connaissances ou pour
la qualité des résultats obtenus dans le cas d'expérimentations réelles.Liste des auteurs
Odette AUZENDE Elisabeth DELOZANNE
LIP6 CRIP5
Université Pierre et Marie Curie Université René Descartes
et Université Paris 2 Paris
Jacques BAILLÉ Alain DERYCKE
Laboratoire des sciences TRIGONE
de l’éducation Université Lille 1
Université Pierre Mendès France
Grenoble Cyrille DESMOULINS
CLIPS-IMAG
Michael BAKER Université Joseph Fourier
LEAPLE, CNRS Grenoble
et Université René Descartes
Paris Erica DE VRIES
Laboratoire des sciences
Nicolas BALACHEFF de l’éducation
Leibniz-IMAG Université Pierre Mendès France
CNRS Grenoble
Grenoble
Monique GRANDBASTIEN
Georges-Louis BARON LORIA-AIDA
EDA Université Henri Poincaré
Université René Descartes Nancy 1
Paris
Viviane GUÉRAUD
Denis BOUHINEAU CLIPS-IMAG
Leibniz-IMAG Université Stendahl
Université Joseph Fourier Grenoble
Grenoble
Mathieu HIBOU
Alain BRONNER CRIP5
LIRDEF Université René Descartes
IUFM-Montpellier Paris
Eric BRUILLARD Frédéric HOOGSTOEL
STEF, ENS-Cachan TRIGONE
INRP-Lyon Université Lille 1
IUFM-CréteilMichelle JOAB Jean-François NICAUD
LIRMM Leibniz-IMAG
Université Montpellier 2 Université Joseph Fourier
Grenoble
Jean-Marc LABAT
LIP6 Jean-Philippe PERNIN
Université Pierre et Marie Curie INRP-Lyon
Paris et CLIPS-IMAG
Grenoble
Colette LABORDE
ERTe IAM Yvan PETER
Université Joseph Fourier TRIGONE
et IUFM-Grenoble Université Lille 1
Jean-Marie LABORDE Dominique PY
CNRS LIUM
Grenoble Université du Maine
Le Mans
Jérôme LEHUEN
LIUM Matthieu QUIGNARD
Université du Maine LORIA, CNRS
Le Mans Nancy
Pascal LEROUX Pierre TCHOUNIKINE
LIUM LIUM
Université du Maine Université du Maine
Le Mans Le Mans
Vanda LUENGO Lucile VADCARD
CLIPS-IMAG CLIPS et Leibniz-IMAG
Université Joseph Fourier Université Joseph Fourier
Grenoble Grenoble
Daniel MELLET-d’HUART Thomas VANTROYS
Unité Veille sur la Réalité TRIGONE
Virtuelle Université Lille 1
AFPA-Montreuil
CERV-Brest
Georges MICHEL
Institut national des métiers
de la formation
AFPA
IstresTable des matières
Introduction. ....................................... 17
Monique GRANDBASTIEN et Jean-Marc LABAT
PREMIÈRE PARTIE. Principes et modèles fondateurs............... 25
Chapitre 1. Apprentissage : référents théoriques pour les EIAH....... 27
Erica DE VRIES et Jacques BAILLÉ
1.1. Introduction.................................... 27
1.2. Modèles et théories dans le champ des EIAH................ 29
1.3. Les principales théories............................. 30
1.3.1. Les « béhaviorismes ».......................... 31
1.3.2. Les cognitivismes 33
1.3.3. Les constructivismes ........................... 36
1.4. Conclusion 41
1.5. Bibliographie ................................... 43
Chapitre 2. Les EIAH à la lumière de la didactique............... 47
Vanda LUENGO, Lucile VADCARD et Nicolas BALACHEFF
2.1. Susciter et attester des apprentissages .................... 47
2.1.1. Le point de vue de la didactique 47
2.1.2. La prise en compte des connaissances dans les EIAH ....... 51
2.2. Comment savoir ce qui est appris et le valider ............... 56
2.2.1. Identifier un savoir opératoire...................... 56
2.2.2. L’EIAH, élément du milieu ....................... 58
2.3. La production d’interactions pertinentes................... 61
2.3.1. La connaissance émerge de l’interaction 61
2.3.2. La production d’interactions pertinentes dans un EIAH ...... 62
2.4. Conclusion .................................... 64
2.5. Bibliographie ................................... 66

















10 Environnements informatiques pour l’apprentissage humain
Chapitre 3. Contrôle de l’activité de l'apprenant :
suivi, guidage pédagogique et scénarios d'apprentissage............ 69
Jean-Marc LABAT, Jean-Philippe PERNIN et Viviane GUÉRAUD
3.1. Introduction.................................... 69
3.1.1. Cybernétique, enseignement programmé et technologies éducatives 70
3.1.2. Intelligence artificielle et éducation.................. 71
3.1.3. Informatique interactive, hypermédia et objets d'apprentissage . . 71
3.1.4. Généralisation des réseaux et des communications ......... 72
3.2. Les différentes dimensions du contrôle de l'activité ............ 72
3.2.1. La nature de la situation à contrôler est-elle individuelle ou collective ? 73
3.2.2. Quels sont les types de connaissances visés ? 73
3.2.3. A quel niveau de granularité les situations sont-elles contrôlées ? 73
3.2.4. A qui est délégué le contrôle de la situation ? ............ 74
3.3. Les principales stratégies de contrôle .................... 75
3.3.1. Contrôle centré sur le comportement de l'apprenant ........ 75
3.3.2. Contrôle centré sur le raisonnement et les connaissances ..... 77
3.3.3. Contrôle dans le cadre d’interactions au sein d’un réseau d’acteurs 83
3.4. Conclusion .................................... 92
3.5. Bibliographie ................................... 92
Chapitre 4. Représentation des connaissances de l’apprenant ........ 97
Mathieu HIBOU et Dominique PY
4.1. Introduction 97
4.2. Modèle conceptuel : des connaissances aux émotions........... 98
4.2.1. Modèle de l’activité............................ 99
4.2.2. Modèle comportemental et épistémique................ 99
4.2.3. Modèle des plans et des intentions ................... 100
4.2.4. Modèle des heuristiques ......................... 100
4.2.5. Modèle des motivations 101
4.3. Elaboration et mise à jour du modèle de l’apprenant ........... 101
4.3.1. Etapes d’élaboration ........................... 102
4.3.2. Niveaux de diagnostic .......................... 102
4.3.3. Sources d’information.......................... 103
4.3.4. Modes de diagnostic 104
4.3.5. Les théories des bugs 104
4.4. Modèles computationnels de diagnostic ................... 105
4.4.1. Modèles symboliques 106
4.4.2. Modèles numériques 109
4.5. Conclusion .................................... 115
4.6. Bibliographie ................................... 115

















Table des matières 11
Chapitre 5. Gestion de l’interaction et modèles de dialogues ......... 117
Michael BAKER, Alain BRONNER, Jérôme LEHUEN et Matthieu QUIGNARD
5.1. Introduction et aperçu historique ....................... 117
5.2. Les interactions entre apprenants médiées/médiatisées par l’EIAH . . . 119
5.2.1. Les théories et modèles de l’apprentissage coopératif ....... 119
5.2.2. Les environnements informatiques d’apprentissage coopératif
(«EIAC»)...................................... 120
5.3. Les dialogues élèves-EIAH .......................... 123
5.3.1. Principes .................................. 124
5.3.2. Modèles de dialogue ........................... 126
5.3.3. Conclusions ................................ 129
5.4. Les interactions élève-milieu ......................... 130
5.4.1. Introduction 130
5.4.2. Les contraintes internes et à l’interface sur les interactions sujet-EIAH 130
5.4.3. Les contraintes génériques sur les interactions sujet-milieu
dans une situation didactique .......................... 131
5.4.4. Limites et perspectives 133
5.5. Conclusion .................................... 134
5.6. Bibliographie ................................... 134
DEUXIÈME PARTIE. Vers une ingénierie pour